Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Разработка технологии удаленного доступа и обработки геолого-геофизических данных в распределенной вычислительной системе

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Суханов, Михаил Георгиевич

Введение.

Глава 1. Анализ существующих средств и подходов к распределённой обработке геолого-геофизической информации.

1.1. Анализ тенденций развития и использования вычислительной техники в геолого-геофизических исследованих.

1.2. Основные подходы к реализации систем распределённой обработки геолого-геофизических данных.

1.3. Задачи распределённой вычислительной системы, основные принципы её построения.

Глава 2. Разработка структуры распределённой вычислительной системы обработки геолого-геофизической информации.

2.1. Архитектура построения распределённой вычислительной системы и её основные компоненты.

2.2. Представление и доступ к данным в распределённой вычислительной системе.

2.3. Обработка данных в распределённой вычислительной системе.

2.4. Принципы построения интерфейса пользователя в РВС.

2.5. Структура распределённой вычислительной системы для обработки геолого-геофизических данных.

Глава 3. Реализация технологии доступа и обработки геолого- геофизических данных в распределённой вычислительной системе.

3.1. Разработка подсистемы доступа к ГТФД.

3.2. Интеграция в РВС специализированных функций обработки данных.

3.3. Разработка подсистемы удалённого пользовательского интерфейса.

Глава 4. Применение распределённой системы обработки геолого-геофизической информации при решении конкретных задачах.

4.1. Создание прототипа распределённой системы Государственного банка информации о недрах РК.

4.2. Создание подсистемы распределённого выполнения вычислительноёмких функций для обработки и интерпретации потенциальных полей при изучении глубинного строения по региональному профилю «Урал-Сейс 95».

Введение Диссертация по геологии, на тему "Разработка технологии удаленного доступа и обработки геолого-геофизических данных в распределенной вычислительной системе"

Современный геологоразведочный процесс представляет масштабную индустрию, в результате работы которой образуются огромные массивы разнородной информации, распределённые по различным базам данных. Поэтому одной из актуальных проблем является оптимизация хранения и доступа к данным с использованием последних достижений вычислительной техники и средств коммуникаций.

Другой, не менее актуальной проблемой является оперативное извлечение и обработка информации, хранящейся в различных системах и форматах, с целью комплексного изучения геологического строения территорий при решении задач природопользования.

Получение и хранение большого количества геолого-геофизической информации и необходимость её своевременной обработки связывается с поиском новых подходов к организации удалённого доступа и автоматизированной обработки данных в распределённых вычислительных системах, обеспечивающих одновременный доступ и обработку геоинформации на различных компьютерах и различными пользователями.

В связи с этим актуальным становится создание специализированных технологий обработки геолого-геофизической информации на основе распределённых вычислительных систем, обеспечивающих удалённый доступ к разнородным геоданным, хранящихся в различных форматах, и их совместное использование несколькими вычислительными задачами.

Целью работы является разработка компьютерной технологии удалённого доступа и обработки геолого-геофизических данных в распределённой вычислительной системе для эффективного использования больших объёмов накопленной информации и имеющихся вычислительных средств.

Достижение указанной цели связано с решением следующих основных задач:

1. Определение основных принципов построения, структуры и функционального наполнения распределённой вычислительной системы, специализированной для обработки геолого-геофизической информации.

2. Разработка программно-технологических средств, обеспечивающих единый доступ к пространственным геолого-геофизическим данным в различных форматах, эффективное размещение структур в оперативном пространстве и их синхронизацию для совместного использования несколькими вычислительными задачами.

3. Разработка программного обеспечения серверной части распределённой информационной системы, обрабатывающей удалённые запросы на предоставление и обработку геолого-геофизических данных.

4. Разработка пользовательского интерфейса для представления картографической, табличной и текстовой информации и осуществляющего диалог удалённого пользователя с системой.

5. Создание базовой версии технологии, основанной на распределённой вычислительной системе, и её апробация на реальных задачах.

Структура и краткое содержание работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы и содержит 102 страницы машинописного текста, 6 иллюстраций. Список литературы включает 53 наименования.

Заключение Диссертация по теме "Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых", Суханов, Михаил Георгиевич

Основные результаты исследований формулируются следующим образом:

1. На основе обзора и анализа вычислительных систем, ориентированных на распределённую обработку, и уточнения задач были определены основные принципы построения распределённой вычислительной системы и технология её использования.

2. Определено функциональное наполнение технологии и разработана архитектура распределённой вычислительной системы специализированной обработки геолого-геофизической информации.

3. Разработаны программно-технологические средства, реализующие принцип «машины данных», для обеспечения единого доступа к пространственным геолого-геофизическим данным в различных форматах, их эффективного размещения и совместного использования несколькими вычислительными задачами.

4. Разработан инструментарий для серверной части распределённой информационной системы, оптимизирующий реализацию удалённых запросов на предоставление и обработку геолого-геофизических данных.

5. Разработан пользовательский интерфейс в среде «интернет» для представления картографической, табличной и текстовой информации и осуществляющий диалог удалённого пользователя с системой.

6. Создана и апробирована на реальных задачах базовая версия технологии доступа и обработки геоелого-геофизических данных, основанной на распределённой вычислительной системе.

Заключение

Таким образом, в результате проведённых исследований была разработана компьютерная технология доступа и обработки геолого-геофизических данных в распределённой вычислительной системе.

Библиография Диссертация по геологии, кандидата технических наук, Суханов, Михаил Георгиевич, Москва

1. ГИС-технологии в геологическом изучении недр. / Сб. статей под ред. Черемисиной Е.Н. М.: ВНИИгеосистем, 1996. - 120 е., ил.

2. Громов А.И., Каменкова М.С., Старыгин А.Н. Создание корпоративного электронного архива и реорганизация бизнес-процедур компании. // В журнале «Системы управления базами данных». М.: 1996. - № 2.

3. Добрынин В.Н., Черемисина Е.Н. Математические методы и средства вычислительной техники в геолого-прогнозных исследованиях. М.: Недра, 1988.

4. Дракин В.И., Попов Э.В., Преображенский А.Б. Общение конечных пользователей с системами обработки данных. -М.: Радио и связь, 1988.

5. Казанский Д. Геоинформационные системы для нефтедобывающей промышленности. // В журнале «ГИС-обозрение». М.: 1994. - осень-94. -с. 17-19.

6. Калмыков Д. Программное обеспечение от ESRI для Internet/Intranet. // В журнале ArcReview. ESRI Inc., 1997. - № 4.

7. Карпов Р.М. и др. Автоматизированная система лицензирования недропользвания и госгеолконтроля. // В журнале «Разведка и охрана недр». М.: 1995. - №> 10. - стр. 29-33.

8. Коллинз Г., Блэй Дж. Структурные методы разработки систем: от стратегического планирования до тестирования. М.: Финансы и статистика, 1986.

9. Королев Ю.К. Географические информационные системы: мнение специалиста. // В журнале «ГИС-обозрение». М.: 1994. - осень-94. - с.5-8.

10. Костин А.Е., Шаньгин В.Ф. Организация и обработка структур данных в вычислительных системах. М.: Высшая школа, 1987.

11. Коутс Р., Влейминк И. Интерфейс «человек-компьютер». М.: Мир, 1990.

12. Кошкарев A.B., Сорокин А.Д. Форматы и стандарты цифровой пространственной информации. // В журнале «ГИС-обозрение». М.: 1996. - лето-96. - с.40-45.

13. Кошкарев A.B., Тикунов В.С. Геоинформатика. М.: Картгеоцентр-Геоиздат, 1993.

14. Кузнецов С.Д. Операционные системы для управления базами данных. // В журнале «Системы управления базами данных». М.: 1996. - № 2.

15. Кузнецов О.Л., Никитин A.A. Геоинформатика. -М.: Недра, 1992.

16. Лисицкий Д.В. Современные проблемы геоинформационного обеспечения регионов и крупных городов. // В журнале «Геодезия и картография». М.: 1995. - № 3. - с.46-48.

17. Лореттов В.В., Захарова Н.В. Информационные ресурсы геологических фондов в составе ГБЦГИ. // В журнале «Разведка и охрана недр»,. М.: 1995. - № 10. - с.14-16.

18. Любимов Г.А., Ткаченко В.В., Костяков B.C. Концепция создания и развития государственного банка цифровой геологической информации. // В журнале «Разведка и охрана недр». М.: 1995. - № 10. - с.2-4.

19. Мартыненко А.И. Картографическое моделирование и геоинформационные системы. // В журнале «Геодезия и картография». М.: 1994. - № 9. -с.43-45.

20. Мартыненко А.И., Елюшкин В.А. ГИС и пространственные метаданные. //В сб. материалов Российско-Казахстанского семинара «Информационные системы в геоэкологии и природопользовании». Дубна: 1997. - с.38-43.

21. Препарата Ф., ШеймосМ. Вычислительная геометрия: введение.- М.: Мир, 1989.

22. Разработка компьютерной технологии интеграции прикладного программного и информационного обеспечения распределённыхгеоинформационных систем. / Отчёт. Сиротюк В.А. и др. М.: ВНИИгеосистем, 1999.

23. Сорокин А. Д., Мерзлякова И А. Проблемы обмена пространственной информацией; зарубежный и отечественный опыт. // В журнале «ГИС-обозрение». М.: 1996. - лето-96. - с.32—40.

24. Суханов М.Г. Обработка пространственной информации в ГИС «Интегро». // В журнале «Геоинформатика». М.: 1997. - № 1 (10). - с. 4649.

25. Суханов М.Г., Чесалов JI.E. Структуры данных и способы построения ГИС. // В сб. материалов Российско-Казахстанского семинара «Информационные системы в геоэкологии и природопользовании». -Дубна: 1997.-с.51-58.

26. Суханов М.Г., Чесалов JI.E. К вопросу о реализации ГИС в Internet. // В журнале «Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации». М.: 1998. - № 3(15).-с. 80.

27. Ушаков С.Н. Состояние и перспективы развития ГИС. // В информационном сборнике Основные тенденции развития и внедрения автоматизированных информационных систем. М.: ЦНИИГАиК, 1994.

28. Черемисина E.H. Компьютерная технология постановки и решения геолого-разведочных задач на основе методов распознавания образов. // В журнале Геоинформатика. М.: 1992. - рекламный выпуск.

29. Черемисина E.H. и др. Создание человеко-машинного интерфейса для постановки и решения прогнозных и диагностических задач на примере геологии и экологии. // В журнале «Геоинформатика». М.: 1994. - № 3.

30. Черемисина E.H. и др. Представление и обработка пространственной информации в ГИС «Интегро». // В журнале «Геоинформатика». М.: 1996. -№ 6.

31. Черемисина E.H., Чесалов JI.E. Компьютерная технология постановки и решения геологоразведочных задач на основе электронной картографии и интегрированного анализа данных. // В журнале «Компьютерная графика». -М.: 1994.

32. Чесалов JI.E., Спиридонов В.А., Суханов М.Г. Электронная картография и геоэкологические исследования. // В сб. рефератов докладов Международной научной конференции «Геофизика и современный мир». -М.: 1993.-с. 235-236.

33. Чесалов JI.E., Суханов М.Г. Структуры данных и способы построения ГИС. // В сб. докладов Российско-Казахстанского семинара «Информационные системы в геоэкологии и природопользовании». -Дубна: 1997.-с. 51-58.

34. Чесалов Л.Ё., Суханов М.Г., ШумихинА.С. Технология доступа и обработки данных в распределённой ГИС-системе. // В журнале «Геоинформатика». М.: 1999. - № 3, июль-сентябрь. - с. 25-27, ил.

35. Ширяев Е.Е. Об автоматизации построения геологической пространственнно-цифровой модели по картам. // В журнале «Советская геология». М.: 1990. - №11. - с.3-11

36. Bouille F. Towards 2000: the actual main trends in future GIS. // В сб. Eur. Transit.: Context of GIS: Conf. Proc. Brno: 1994. - K-l 3-K-27.

37. Codd E.F. A relational model of data for large shared data banks. // В журнале Communications of the ACM 13. 1970. - № 6. - pp. 377-387.

38. Fraser Taylor D.R. Maps and mapping in the information era. // В сб. Proc. 18th ICA/ACI International Cartographic Conference. Stockholm. - Vol. 1.

39. Gebhardt J.C., Porter A.J. Web vector format comparison. / White paper. -InterCAP Graphics Systems Inc., 1997.

40. GIS data storage trends: implications for utilities. / White paper. ESRI Inc., March 1997.

41. Maplnfo ProServer and the Intranet business market. / White paper. Maplnfo Corp., 1997.

42. OGIS Consortium approval: ESRI demonstrate OLE/COM, ODBC, CORBA specifications. // В журнале ARC News. ESRI Inc. - Vol. 19, № 3.

43. OpenGIS Simple Features Specification for CORBA, Revision 1.0. OpenGIS Consortium, Inc., 1998.

44. OpenGIS Simple Features Specification for SQL, Revision 1.1. OpenGIS Consortium, Inc., 1999.

45. OpenGIS Catalog Interface Implementation Specification, Version 1.0. -OpenGIS Consortium, Inc., 1999.

46. POSC Epicentre Model, Version 2.1. Petrotechnical Open Software Consortium, 1995.

47. Scalable Internet mapping solutions from ESRI. // В журнале ARC News. -ESRI Inc.-Vol.19, №3.

48. SDE (Spatial Database Engine). / White paper. ESRI Inc., March 1997.

49. Shoumikhin A-, Soukhanov M. Distributed access and processing of geophysical data based on Web technologies. // В сб. докладов The Mining102

50. Pribram Symposium. International Section Mathematical Methods in Geology. -Prague: 1999. Vol. MC: Other Problems. - p. MC411-3. 53. The OpenGIS Abstract Specification, Revision 4. - OpenGIS Consortium, Inc 1999.

51. Председателю Диссертационного совета Д.071.10.01 профессору О.Л.Кузнецову

52. Москва, 113105, Варшавское шоссе , 8 ВНИИгеосистем1. Г 1

53. Начальник отдела геологической /\картографии, кандидат г.-м. наук //',,

54. МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ123812, ГСП, г.Москва, Большая Грузинская ул., 4/61. Тел. 254-76-33 /1. На №